4_2025_s_8

Название статьи ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ПЛАНЕТАРНЫХ ТРАНСМИССИЯХ С РАЗДЕЛЕНИЕМ И ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ПОТОКОВ МОЩНОСТИ
Авторы

И.А. КУЛИКОВ, канд. техн. наук, ведущий инженер-исследователь, ГНЦ ФГУП «НАМИ», г. Москва, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

И.А. ФИСЕНКО, канд. техн. наук, ведущий эксперт Экспертного совета, ГНЦ ФГУП «НАМИ», г. Москва, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

О.И. ГИРУЦКИЙ, д-р техн. наук, проф., ГНЦ ФГУП «НАМИ», г. Москва, Российская Федерация
В рубрике ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
Год 2025
Номер журнала 4(73)
Страницы 58–65
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 629.3
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2025-4-73-58-65
Аннотация

В статье предложен подход к формированию математических моделей многоступенчатых планетарных трансмиссий, позволяющий численно исследовать происходящие в них динамические процессы в условиях разделения и циркуляции мощности, в том числе при переключениях передач. Подход основан на использовании упругодемпфирующих связей для моделирования как планетарных механизмов, так и фрикционных элементов. В результате формируется система обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянной структурой, которая адекватно отражает нагрузки, действующие на звенья планетарных механизмов и фрикционные элементы, во всем рабочем диапазоне трансмиссии. Работоспособность и адекватность полученной таким образом модели иллюстрируется посредством вычислительного анализа режимов работы планетарной трансмиссии серийного производства. Представлены показатели, характеризующие функционирование трансмиссии в неустановившихся режимах со скольжением фрикционных элементов, с циркуляцией и разделением потоков мощности.
Ключевые слова многоступенчатые планетарные трансмиссии, математическое моделирование, переходные процессы, циркуляция мощности, разделение мощности, переключение передач, фрикционные элементы
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. New RWD 10 speed automatic transmission for passenger vehicles / T. Suzuki, H. Sugiura, A. Niinomi [et al.] // SAE International Journal of Engines. — 2017. — Vol. 10, iss. 2. — P. 695–700. — DOI: https://doi.org/10.4271/2017-01-1097.
  2. Красневский, Л.Г. Прецизионное управление автоматическими трансмиссиями: итоги 50 лет развития / Л.Г. Красневский, С.Н. Поддубко // Механика машин, механизмов и материалов. — 2015. — № 4(33). — С. 5–13.
  3. Progress in automotive transmission technology / X. Xu, P. Dong, Y. Liu, H. Zhang // Automotive Innovation. — 2018. — Vol. 1, iss. 3. — P. 187–210. — DOI: https://doi.org/10.1007/s42154-018-0031-y.
  4. Тарасик, В.П. Многопрограммные системы управления ГМП / В.П. Тарасик, О.В. Пузанова // Автомобильная промышленность. — 2004. — № 1. — С. 16–20.
  5. Басалаев, В.Н. Исследование процесса переключения передач под нагрузкой и оптимизация управления фрикционными муфтами механической трансмиссии / В.Н. Басалаев, А.В. Коваленко // Механика машин, механизмов и материалов. — 2011. — № 2(15). — С. 24–32.
  6. Kim, S. Gear shift control of a dual-clutch transmission using optimal control allocation / S. Kim, J. Oh, S. Choi // Mechanism and Machine Theory. — 2017. — Vol. 113. — P. 109–125. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2017.02.013.
  7. Куликов, И.А. Влияние управления крутящим моментом на ведущем валу автоматической ступенчатой трансмиссии на процессы переключения передач / И.А. Куликов, О.И. Гируцкий, И.А. Фисенко // Труды НАМИ. — 2022. — № 4(291). — С. 70–82. — DOI: https://doi.org/10.51187/0135-3152-2022-4-70-82.
  8. Тарасик, В.П. Моделирование планетарной коробки передач / В.П. Тарасик // Вестник Белорусско-Российского университета. — 2018. — № 3(60). — С. 36–48. — DOI: https://doi.org/10.53078/20778481_2018_3_36.
  9. Альгин, В.Б. Динамика многомассовых систем машин при изменении состояний фрикционных компонентов и направлений силовых потоков / В.Б. Альгин // Механика машин, механизмов и материалов. — 2014. — № 4(29). — С. 21–32.
  10. Analysis and simulation of clutch engagement judder and stickslip in automotive powertrain systems / A. Crowther, N. Zhang, D.K. Liu, J.K. Jeyakumaran // Proc. of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. — 2004. — Vol. 218, iss. 12. — P. 1427–1446. — DOI: https://doi.org/10.1243/0954407042707731.
  11. Deur, J. Modeling and analysis of automatic transmission engagement dynamics-nonlinear case including validation / J. Deur, J. Asgari, D. Hrovat // Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control. — 2006. — Vol. 128, iss. 2. — P. 251–262. — DOI: https://doi.org/10.1115/1.2192826.
  12. Ivanovic, V. Bond graph based approach for modeling of automatic transmission dynamics / V. Ivanovic, H.E. Tseng // SAE International Journal of Engines. — 2017. — Vol. 10, iss. 4. — P. 1999–2014. — DOI: https://doi.org/10.4271/2017-01-1143.
  13. Deur, J. Modeling of an automotive planetary gear set based on Karnopp model for clutch friction / J. Deur, J. Asgari, D. Hrovat // Dynamic Systems and Control: Proc. of the ASME 2003 Int. Mechanical Engineering Congress and Exposition: Vol. 1, 2, Washington, Nov. 15–21, 2003. — Washington, 2003. — Vol. 1–2. — P. 903–910. — DOI: https://doi.org/10.1115/IMECE2003-41693.
  14. Курочкин, Ф.Ф. Метод выбора рациональных характеристик процесса переключения в автоматической коробке передач автомобиля: дис. … канд. техн. наук: 05.05.03 / Курочкин Филипп Филиппович; МГТУ им. Н.Э. Баумана. — М., 2008. — С. 33–37.
  15. Coordinated control of gear shifting process with multiple clutches for power-shift transmission / B. Li, D. Sun, M. Hu [et al.] // Mechanism and Machine Theory. — 2019. — Vol. 140. — P. 274–291. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2019.06.009.
  16. Шарипов, В.М. Конструирование и расчет тракторов / В.М. Шарипов. — М.: Машиностроение, 2004. — С. 246–247.
  17. A survey and comparison of several friction force models for dynamic analysis of multibody mechanical systems / F. Marques, P. Flores, J.C. Pimenta Claro, H.M. Lankarani // Nonlinear Dynamics. — 2016. — Vol. 86, iss. 3. — P. 1407–1443. — DOI: https://doi.org/10.1007/s11071-016-2999-3.
  18. Åström, K.J. Revisiting the LuGre friction model / K.J. Åström, C. Canudas-de-Wit // IEEE Control Systems Magazine. — 2008. — Vol. 28, iss. 6. — P. 101–114. — DOI: https://doi.org/10.1109/MCS.2008.929425.
  19. Патент WO/2015/009185, МПК F16H 47/08 2006.1, F16H 3/66 2006.1. Гидромеханическая коробка передач: № PCT/ RU2013/000613: заявлено 19.07.2013: опубл. 22.01.2015 / Нагайцев М.В., Нагайцев М.М., Тараторкин А.И., Харитонов С.А.; заявитель ООО «KATE». — URL: https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId= WO2015009185&_cid=P21-MBFCKQ-67861-1 (дата обращения: 20.05.2025).
  20. Genta, G. Motor vehicle dynamics. Modeling and simulation / G. Genta. — Singapore: World Scientific Publishing Ltd, 2006. — 539 p.